[科普中国]-灵敏继电器-

一种由铁片线圈组成的器件，采用电磁原理工作，主要用于控制场合。提高轨道电路分路灵敏度效果明显，工作稳定可靠，安装方便。

DS-1型高灵敏度轨道继电器JZXC-480型轨道电路在道岔区段无受电分支部分，存在分路不良问题，尤其是当轨面生锈或存在污垢时，分路不良的表现尤为明显。为此，经过大量试验，结合数字信号处理技术，研制出了DS-1型高灵敏度轨道继电器，经过现场运用、测试证明，该产品对提高轨道电路分路灵敏度效果明显，工作稳定可靠，安装方便。

工作原理由轨道送来的信号进入输入端后，首先进行阻抗匹配，以保持继电器外部电路的特性不变；然后经由精密电阻电路采样后，分2路同时进行数字滤波、A/D转换及信号比较，若信号幅值超过标值，则输出一串数字脉冲信号给安全与门，若2路同时输出特定的数字脉冲信号，则安全与门给出输出信号，并进行放大，以驱动外部继电器，否则安全与门无输出。考虑到电磁元件磁滞回线和模拟电路温漂的影响，引入了数字信号处理技术，主控部分采用了集成度和抗干扰能力都非常好的专用芯片，以编程方式实现了对所要求功能的灵活控制，有效地缩小了体积。为防止噪音的干扰，对现场输入信号除用模拟电路进行整流滤波外，还在程序上进行了除噪处理。在安全性方面，采用2套系统以二路表决的方式，并充分利用数字电路中的自诊断技术来提高可靠性。由于程序的可控性，分路标值可以设为任意值，考虑现场实际情况，在大量数据分析的基础上，将落下标称值定为9V，吸起标称值定为10.5V，返还系数为85.7%，并根据现场实际作+ 5%的浮动。

硬件组成DS-1型高灵敏轨道继电器硬件主要由电源电路、匹配采样单元、中央处理单元、安全与门4部分组成。各个部分的功能如下。

1）电源电路。把外部提供的24V工作电源转换为系统所需的各种电源，同时对外部和内部电路进行隔离。

2）采样电路。由精密电阻构成，一方面要实现与原有轨道电路的匹配连接，不改变固有的电气特性；另一方面，以一定的方式把输入信号转换为系统所能接受的被检测信号。

3）安全与门电路。对2块信号处理单元的输出进行表决，并为下一级提供驱动。其输出部分经过特殊设计，当故障造成输出端短路时，输出电流自动减小直至无输出信号，以保证安全。

4）信号处理单元。采用一块集数字滤波、A/D转换、信号比较于一体的工业控制专用芯片，并内置看门狗电路，以防死机。考虑到与原有电路兼容并最大限度地降低更换工作量，新型轨道继电器除增加2组用于电源的接点外，其余接点的定义和编号与原有继电器完全一致，更换时只要更换继电器即可。

软件组成由于信号处理部分采用双套程序分别运行，为保证程序运行正确，系统定期进行自检互检，并对写出数据再次读入核验。系统初始化后，即启动A/D转换器，把输入的模拟信号转换为数字信号，并进行数字滤波，以消除外界对信号源的影响。信号比较是系统中的关键环节，它负责将外界信号与标称值比较，符合条件则输出特定的脉冲信号，否则无输出。

分路灵敏度与标称值选择《维规》 4.1.1规定：轨道电路在调整状态时，轨道继电器交流端电压应不小于10.5V。如果把该产品的吸起值取为10V，落下值取为9V（即残压≤ 9V时轨道继电器落下），就能解决55.86%的“压不死”问题。考虑到现场的实际情况可能有所差别，落下值允许在8.5～ 9V范围内调整，返还系数相应为85%～ 90%。

技术指标1.工作电压： DC24V

2.可靠吸起值： ≤ AC10V

3.释放值： ≥ AC9V

4.线圈电阻：前圈240Ψ，后圈240Ψ

5.接点压力：前接点≥ 0.25N，后接点≥0.15N

该继电器施工成本低， 1个区段仅需1台继电器的购置成本。

试验及初步运行情况围绕本产品进行的室内、外试验共计12次，试验内容包括分路残压的分布区间、产品的抗高温性能、产品的电气特性、机械特性以及稳定性。先期在铜城闸站和钟油坊站的试验中，分布残压的分布区间大体在4～ 10V之间，其中以6～ 10V所占的比例最大，从而为标称值的确定奠定了基础；在段内进行的抗高温试验表明，该产品可以在60℃高温条件下连续工作1星期无故障；在检修所对产品进行的机械特性试验证明，该产品完全符合原来480继电器的机械特性。该产品于2004年1月开始，经过3个月的试运行，当分路残压在6.37V时能正常分路，分路灵敏度得到很大提高，分路不良率降低到了2.48%，连续工作时无明显温升，无不良反映。1

用灵敏继电器保护小型异步电动机在日常维修中发现，在环境条件较差的造纸厂、露天作业建筑队中使用的电动机，因机壳内部浸水而烧毁的达30%。在环境条件较好的工厂中使用的电动机，因轴承磨损或轴承支架脱落造成定转子相擦而烧毁的数量也有20%左右。一种电动机自动保护装置。它应用24V灵敏继电器和自制探针组成了电动机保护线路，在0.75~37kw电动机浸水或定转子相擦时实现自动保护。

合上Q，接通三相电源，按起动按钮SST，接触器K获电并自锁，如果安装在电动机定子底槽中的探针不接触定转子铁心或机壳中的水位，则变压器T的二次侧开路，电动机M正常运转。当电动机壳体内浸水时，水位上升到探针头G点，探针接地，变压器二次侧形成闭合回路，灵敏继电器KM吸合，KM的常闭触点断开，K线圈失电，主触头K断开，M停止工作。

当电动机定转子相擦时，探针接触转子铁心，与电机外壳形成接地，T的二次侧也构成闭合回路。KM得电吸合，保护回路动作，M停止工作。同理，电动机轴承由于严重磨损或轴承支架脱落时，造成定转子相擦，保护回路动作，M停止工作。2

本词条内容贡献者为:

李雪梅 - 副教授 - 西南大学